跨運(yùn)營(yíng)鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)

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【摘 要】以茂名至湛江鐵路塘口上行聯(lián)絡(luò)線跨黎湛線特大橋36#-39#（15.1+26+15.1m）連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)槔榻B了跨鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋施工的特點(diǎn)難點(diǎn)、施工程序、施工方案、施工技術(shù)及既有線施工安全措施。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)剛構(gòu)橋；跨鐵路；封鎖施工；支架；施工技術(shù)

一、工程概況

本橋?yàn)樾陆琳拷F路塘口上行聯(lián)絡(luò)線跨黎湛線特大橋36#～39#（15.1+26+15.1m）連續(xù)剛構(gòu)橋，與線路法線交角50度，既有黎湛線為雙線非電氣化鐵路，線間距5m，設(shè)計(jì)凈空7.24m，施工期間滿足凈高5.5m。連續(xù)剛構(gòu)梁平面位于曲線上，全長(zhǎng)57.2m，橋梁建筑總寬4.9m。剛構(gòu)墩橫向?qū)?.8m，縱向?qū)?.3m，37#、38#墩墩高均為9m。

二、工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

1.斜交剛構(gòu)跨既有黎湛線，列車通過(guò)頻率高，如何保證既有線的施工安全是本橋施工難點(diǎn)。

2.需要既有鐵路要點(diǎn)封閉，分次進(jìn)行搭設(shè)和拆除剛構(gòu)梁的施工支架，施工占用時(shí)間長(zhǎng)，施工過(guò)程中的安全防護(hù)難度大。

三、總體施工方案

首先對(duì)施工范圍內(nèi)影響的既有設(shè)備進(jìn)行改移，主要包括貫通線、自閉線、防護(hù)柵欄、水溝、通信、信號(hào)電纜等設(shè)備；然后對(duì)既有路基采用人工挖孔樁進(jìn)行防護(hù)；鉆孔樁采用旋挖鉆機(jī)成孔，吊機(jī)下放鋼筋籠，導(dǎo)管法澆筑水下砼成樁；承臺(tái)采用機(jī)械開挖，墩身采用定型鋼模進(jìn)行施工。

斜交剛構(gòu)連續(xù)梁在所有下部結(jié)構(gòu)施工完畢后，進(jìn)行邊跨支架地基整平碾壓并硬化處理，梁部主跨采用門式支架，邊跨采用鋼管腳手滿堂支架現(xiàn)澆施工。支架搭設(shè)完后進(jìn)行預(yù)壓，然后綁扎鋼筋、支模板，澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)。最后施工橋面擋碴墻、電纜溝及橋面防水等工作，橋面附屬施工完畢后進(jìn)行支架拆除，施工流程為：施工準(zhǔn)備—路基防護(hù)—鉆孔樁施工—承臺(tái)施工—墩身施工—支架基礎(chǔ)處理、邊跨滿堂支架、門式支架—梁部—橋面系—支架拆除。

四、主要施工技術(shù)

（一）有線路基防護(hù)

37#、38#承臺(tái)邊距既有線路較近，為了保證行車安全，施工前需對(duì)路基加固處理，采用人工挖孔樁對(duì)基坑防護(hù)，每個(gè)承臺(tái)設(shè)Φ1.25m挖孔樁8根，長(zhǎng)6m，挖孔樁護(hù)壁采用C20速凝砼，樁身C25鋼筋砼；開挖施工隨時(shí)觀測(cè)既有線軌頂標(biāo)高，確認(rèn)無(wú)變化后方可繼續(xù)施工。

（二）墩身施工

36#、39#橋墩采取墩身與托盤、頂帽、支座墊石兩次施工成型。37#、38#橋墩不設(shè)托盤、頂帽、支座墊石，采用一次施工成型。腳手架采用鋼管式支架，承臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa以上時(shí)進(jìn)行支架搭設(shè)。

（三）邊墩支座安裝

36#、39#墩頂?shù)啄０惭b前，進(jìn)行永久支座安裝；支座安裝前工地應(yīng)檢查支座連接狀況是否正常，不得任意松動(dòng)上、下支座連接螺栓；安裝灌漿模板并做好支座灌漿準(zhǔn)備工作；支座就位，用鋼楔塊楔入支座四角，找平支座，并將支座調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高，在支座底面與支承墊石之間應(yīng)留20～30mm空隙，用高強(qiáng)度無(wú)收縮材料灌漿。

（四）剛構(gòu)梁梁部施工

1.門式支架施工。

（1）主跨施工方法

37#～38#墩主跨，位于既有線上方，采用局部滿堂支架+鋼管門字支架法跨線現(xiàn)澆施工。在施工承臺(tái)、墩身混凝土?xí)r，在承臺(tái)頂面設(shè)置預(yù)埋件，預(yù)埋件由長(zhǎng)0.6m直徑25mm的螺紋鋼筋以及20mm厚鋼板焊接而成，在墩身預(yù)埋鋼板φ（700-300）x20mm兩塊。在安裝φ800mm鋼管立柱時(shí)，鋼管底部支撐在承臺(tái)預(yù)埋鋼板上，并與支撐鋼板焊接。φ800x8mm支架鋼管立柱橫橋向每側(cè)2根并用鋼管連接，形成支架豎向支撐系統(tǒng)，支架立柱采用傾斜布置，通過(guò)φ426mm鋼管與墩身附著。每側(cè)2根立柱頂面設(shè)置柱頂橫向分配梁。支架縱向主梁采用3000x1500mm貝雷梁，沿著順橋向通長(zhǎng)設(shè)置，底板下橫橋向2片貝雷梁采用450mm標(biāo)準(zhǔn)支撐架連為一榀，榀間距為250mm，翼緣下橫橋向2片貝雷梁采用900mm標(biāo)準(zhǔn)支撐架連為一榀，直接跨過(guò)既有線，主縱梁頂部設(shè)防護(hù)竹膠板。主縱梁連接系采用450mm標(biāo)準(zhǔn)支撐架+∠75×75×8m角鋼進(jìn)行連接，間距為3.0m。

（2）主跨支架搭設(shè)施工步驟

剛構(gòu)連續(xù)梁主跨采用局部滿堂支架+鋼管立柱支架（同時(shí)作為防護(hù)棚架）現(xiàn)澆施工。搭設(shè)支架需要封閉點(diǎn)內(nèi)施工7次。

第一步：吊裝鋼管立柱并安放橫向分配梁，利用2次天窗點(diǎn)進(jìn)行，每次封閉線路70分鐘。

第二步：吊裝主縱梁并聯(lián)接主縱梁，同步完成中跨滿堂鋼管支架搭設(shè)，主縱梁需吊裝8榀，6榀長(zhǎng)17.82m，2榀長(zhǎng)24m，利用2次天窗點(diǎn)進(jìn)行，每次封閉線路70分鐘。

第三步：吊裝方木、底模竹膠板及防護(hù)竹膠板，利用3次天窗點(diǎn)進(jìn)行，每次封閉線路70分鐘。

（3）邊跨滿堂支架施工

在墩身施工完成后，在兩側(cè)邊跨沿橋梁順橋向?qū)Τ信_(tái)外鋼管支架范圍內(nèi)地面進(jìn)行加固處理，地基進(jìn)行回填處理，并用壓路機(jī)碾壓密實(shí)并保證平整度，用輕型觸探儀測(cè)設(shè)所有處理后墊層底面處地基承載力不得小于15t/m2，再在其上澆筑20cm厚的C20砼；同時(shí)在支架兩側(cè)設(shè)深0.6，底寬0.5m梯形排水溝。支架底座設(shè)置在厚度20cm砼基礎(chǔ)上。扣件式鋼管支架立桿的間距為0.6mx0.6m；支架縱橫桿步距為1.2m。底層分配梁為120×150mm縱向方木。

（4）支架預(yù)壓

底模安裝就位后，支架采用砂袋堆載預(yù)壓，對(duì)現(xiàn)澆梁主跨及邊跨支架分別進(jìn)行預(yù)壓，加載重量為梁重120%。由于兩側(cè)邊跨地基處理、支架設(shè)置完全相同，故預(yù)壓時(shí)只對(duì)39#墩一側(cè)邊跨支架進(jìn)行120%的加載，36#墩一側(cè)預(yù)壓根據(jù)39#墩一側(cè)的預(yù)壓結(jié)果加載到可以消除支架的非彈性變形即可。通過(guò)支架預(yù)壓，得出支架的非彈性及彈性變形值，卸載后根據(jù)觀測(cè)到的支架的彈性變形值，結(jié)合設(shè)計(jì)給定的施工階段圖中提供的撓度值最終確定，調(diào)整底模標(biāo)高，進(jìn)行梁部施工。

2.模板工程。底模采用12mm厚優(yōu)質(zhì)竹膠板，側(cè)模為考慮吊裝安全問(wèn)題，采用木模，人工現(xiàn)場(chǎng)分片安裝。側(cè)模面板采用12mm厚竹膠板，翼板下采用鋼管支架，縱橫向方木均采用80mm×100mm 方木，剪刀撐每3排1道。

3.鋼筋及混凝土工程。鋼筋加工驗(yàn)收合格后，利用吊機(jī)提吊至施工作業(yè)面，進(jìn)行綁扎施工。采用兩臺(tái)混凝土輸送泵一次性澆注，順橋向方向分層澆筑，兩臺(tái)泵車從兩邊向中間，每層澆注厚度40cm。

4.橋面系施工。橋面鋪裝施工包括擋碴墻、人行道支架、步行板及欄桿安裝、橋面防水層、保護(hù)層、伸縮縫等安裝施工，防水層及保護(hù)層應(yīng)在擋碴墻澆筑后鋪設(shè)。

5.主跨模板支架拆除。采用自上而下、主縱梁橫向滑移、逐步拆除的方法。分3次進(jìn)行要點(diǎn)施工，每次封閉線路70分鐘。第一次拆除梁部翼緣下方防護(hù)方木、竹膠板、縱梁限位、兩側(cè)縱梁各1榀，同步將加厚段梁底滿堂支架一并拆除，第二次拆除梁底中間6榀貝雷梁，第三次拆除橫向分配梁及鋼管立柱。

五、結(jié)語(yǔ)

跨既有鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋施工對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)干擾影響大，安全風(fēng)險(xiǎn)極高，技術(shù)難度大，在細(xì)化優(yōu)化施工方案的同時(shí)，需要與鐵路運(yùn)營(yíng)單位密切聯(lián)系配合，做好應(yīng)急措施，確保施工安全快速完成。